import java.util.*;

class Solution01 {
    // 定义数轴
    int[] dx = { 0, 0, -1, 1 };
    int[] dy = { 1, -1, 0, 0 };
    int m, n;

    public int cutOffTree(List<List<Integer>> forest) {
        m = forest.size();
        n = forest.get(0).size();
        // 创建一个 List数组 存储树的高度的下标
        List<int[]> trees = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                // 进行判断，如果有树，就添加到 List 数组中
                if (forest.get(i).get(j) > 1) {
                    // 添加到数组里面
                    trees.add(new int[] { i, j });
                }
            }
        }
        // Collections.sort方法用于对列表进行排序
        // 第二个参数是一个Comparator，这里用了Lambda表达式来定义比较逻辑
        // a,b是列表中的两个元素
        // Collections 是 JDK 提供的一个工具类，位于java.util包下
        // 提供了一系列的静态方法，方便我们对集合进行各种骚操作，算是集合框架的一个大管家
        Collections.sort(trees, (a, b) -> {
            int aValue = forest.get(a[0]).get(a[1]);
            int bValue = forest.get(b[0]).get(b[1]);
            // 如果 forest 中的值非常大，aValue - bValue 可能导致整数溢出，结果错误。
            // 使用 Integer.compare(aValue, bValue)
            return Integer.compare(aValue, bValue);
        });
        // 定一个变量记录结果
        int ret = 0;
        // 记录初始值的下标
        int bx = 0, by = 0;
        // 按照顺序进行砍树
        // trees中已经排列好了
        for (int[] tree : trees) {
            int x = tree[0], y = tree[1];
            // 看从bx by坐标是否能走到 x y 坐标
            // 调用BFS
            int step = bfs(forest, bx, by, x, y);
            if (step == -1) {
                return -1;
            }
            // 更新起始下标
            ret += step;
            bx = x;
            by = y;
        }
        return ret;
    }

    public int bfs(List<List<Integer>> forest, int bx, int by, int ex, int ey) {
        // 处理边界条件,(0,0) 位置的树，可以直接砍去，不用算步数。
        if (bx == ex && by == ey) {
            return 0;
        }
        // 定义一个变量记录结果
        int step = 0;
        // 创建一个队列
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        // 创建一个标记二维数组
        boolean[][] vis = new boolean[m][n];
        // 将起始值添加到队列
        q.add(new int[] { bx, by });
        // 加入队列后进行标记
        vis[bx][by] = true;
        // 循环遍历
        while (!q.isEmpty()) {
            step++;
            // 求队列元素个数
            int size = q.size();
            // 循环
            while (size-- != 0) {
                // 队头出队列
                int[] t = q.poll();
                int a = t[0], b = t[1];
                // 上下左右四个方向遍历
                for (int i = 0; i < 4; i++) {
                    int x = a + dx[i], y = b + dy[i];
                    // 进行判断
                    if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && forest.get(x).get(y) != 0 && !vis[x][y]) {
                        // 再进行判断
                        if (x == ex && y == ey) {
                            return step;
                        }
                        // 添加到队列
                        q.add(new int[] { x, y });
                        // 进行标记
                        vis[x][y] = true;
                    }
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}
